光纤耦合实验报告
一.实验目的
将一束空间平行光（红外1068nm或者紫外）耦合进光纤里，本实验是耦合红外1068nm激光
二.实验原理
1.光纤耦合头：一个透镜mount在一可调焦距的耦合装置上，
我们实验室用的型号有（）
2.光纤型号（）
一束平行光通过耦合头里的可调节透镜，使光聚焦至光纤里面
三.实验仪器
激光器（波长1068nm），光纤耦合头，光功率计，光纤（波长1068nm），45ｏ反射镜，透镜（如果需要光斑需要整形）,红外探片，尺子
四.实验步骤
1. 首先，调节45ｏ反射镜，使需要耦合的平行光束平行于光路平台（高度约为75mm）
P
2. 用光功率计测量一下耦合前的光功率并记下
3. 安装耦合头，将耦合头固定在支架上（耦合头中心轴到支架底部的高度约为75mm），将支架摆放在光学平台上，调节45ｏ反射镜和支架，使平行光束基本恰好通过耦合头，此时用探片在耦合头后方观察时，呈均匀的圆斑状，说明光束基本打到透镜的轴心上，将支架固定在平台上即可。
4. 取出光纤使光纤的一头用胶带固定在光功率计探头上，另一头安装在耦合头上
5. 首先，调节功率计的量程约为纳瓦级别，此时，可看到功率计上示数为十几或是几十纳瓦（），然后，调节45ｏ反射镜和支架上的旋钮，观察功率计示数并使之最大，接着调节透镜聚焦（功率计示数会有大的波动），使功率计示数最大，接着再次调节45ｏ反射镜和支架，使功率计示数最大，再次调节透镜聚焦，使功率计示数最大，这样迭代下去，一直使功率计
P
示数最大为止，读出示数
1
6. 计算耦合效率10ηP =P
五.实验总结
1. 调节光纤耦合需要很大的耐心，掌握正确的方法原理实验难点，总会调很高的效率.
2. 影响光纤耦合的效率有：
○
1.光路是否等高同轴，平行光束是否恰好通过透镜中心 ○
2.光纤头是否被污染， ○
3.光斑质量（大小）是否需要整形 ○
4.耦合头的选择
注意事项
1.由于红外激光对眼的视网膜具有不可修复性伤害，所以不许人的眼线与光线所走的水平面重合，更不许用眼激光直接打进眼睛，做好光线格挡，避免光束外露，以免对人体造成伤害。
2.光纤很脆，需小心拿放，以免折断。
3.光纤头不得长时间暴露空气中，更不得触碰，以免受到污染（若光纤头脏了，需用专业试纸擦拭）。
4.光束耦合好后，光纤的另一头不得朝着人体的方向，更不得对着人眼，以免激光对人体产生伤害。
光纤耦合器 光纤耦合器的概述 ?·光纤耦合器的简介 ?·光纤耦合器的分类 ?·光纤耦合器的制作方式 ?·光纤耦合器端口的级联 光纤耦合器的应用 ?·2×2单模光纤耦合器的改进... ?·光纤耦合器中光孤子传输的... ?·可调光子晶体光纤耦合器的制作 光纤耦合器的简介 光纤耦合器是指光讯号通过光纤中分至多条光纤中的元件,属于一种光被动元件,一般 在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路各个领域都会应用到,与光纤连接器 在被动元件中起重大作用,也叫分歧器. 光纤耦合器的分类 光纤耦合器一般分为三类: 标准耦合器:双分支,单位1X2,就是将光讯号未成两个功率 星状/树状耦合器 波长多工器:也称作WDM,一般波长属于高密度分出,即波长间距窄,就是WDM 光纤耦合器的制作方式 光纤耦合器制作方式有烧结(FUSE)、微光学式(MICRO Optics)、光波导式(Wave Guide) 三种.这里介绍下烧结方式,烧结方式占了多数(约有90%),主要的方法是将两条光纤并在一起烧融拉伸,使核芯聚合一起,以达光耦合作用,而其中最重要的生产设备就是融烧机,也是最为重要的步骤,虽然重要步骤部分可由机器代工,但烧结之后,必须人工封装,所以人工成本在10%-15%左右,其次采用人工检测封装必须保证品质一致性,这也是量产时所必须克服的,但技术困难度不若DWDM MODULE及光主动元件高,因此初期想进入光纤产业的厂商,大部 分会从光耦合器切入,毛利则在20～30% 光纤耦合器端口的级联 光纤耦合器端口的级联 由于光纤端口的价格仍然非常昂贵,所以,光纤主要被用于核心交换机和骨干交换机之间连接,或被用于骨干交换机之间的级联.需要注意的是,光纤端口均没有堆叠的能力,只能被用于级联. 1. 光纤跳线的交叉连接
ZEMAX Users' Knowledge Base - https://www.doczj.com/doc/5619104217.html,/kb How to Model Coupling Into a Multi-Mode Fiber https://www.doczj.com/doc/5619104217.html,/kb/articles/141/1/How-to-Model-Coupling-Into-a-Multi-Mode-Fiber/Page1.html By Nam-Hyong Kim Published on 30 January 2007 This article demonstrates the use of the Geometrical Image Analysis feature to compute multi mode fiber coupling efficiency. The sample files can be downloaded from the last page of this article. Using Geometrical Image Analysis to Compute Multi-Mode Fiber Coupling Efficiency Coupling efficiency into multi-mode fiber can be calculated using the geometric image analysis feature. In order to use geometrical rays to model multi-mode fiber coupling, the fiber core diameter has to be at least 10 times larger than the wavelength, such that many transverse modes can be supported. If the fiber is multi-mode in the sense that two or three modes are supported, physical optics must be used. In this article, 'multi-mode' is taken to mean that there are so many modes supported that the fiber can be treated as a light-pipe. The geometric image analysis can generate the irradiance at any surface, from an extended source with specific size and shape at the object surface. In addition, it can filter out rays that have larger incident angle than a definable threshold, at the evaluating surface. Using the attached sample file, we will demonstrate how to use the geometric image analysis feature to calculate multi-mode fiber coupling efficiency. Open the included sample file from the last page of this article. This file models coupling to a multi mode fiber with 0.1mm core radius and NA of 0.2. For now, we will ignore the Fresnel (reflection) losses from air-glass interfaces, including the fiber.
光纤陀螺－光电子技术在光纤传感器中应用的典范 汪绳武 （上海永鼎光电子技术有限公司） 中国惯性学会 摘要 光纤陀螺是属于惯性技术范畴的一种惯性仪表。光纤陀螺也是 光电子技术范畴的一种光传感器，光纤陀螺是惯性技术与光电子技术 紧密结合的产物。但实际上，惯性技术与光电子技术在光纤螺上的紧 密切合还是不足的，光电子技术的发展还没有充分注意到光纤传感器， 特别是光纤陀螺的潜在市场。 本文通过对光纤陀螺和与其相关的光电子器件的介绍， 希望两个技 术方面要在过去已有的基础上，更进一步互相渗透，使光纤陀螺市场 早日形成。 1．概述 陀螺仪的应用在我们周围无处不存在，例如，在国防领域中导弹的精确制导、潜艇长期潜伏在水下的精确导航、行进中的坦克保持火炮和瞄准系统的稳定等都离不开陀螺仪。在国民经济领域中，工程测量的精确定位、石油钻探的精确定向、机器人动作精确控制等也要靠陀螺仪。即使在日常生活中，人们在不知不觉中也已经或将得益于陀螺仪。比如飞机在飞行中使旅客感到十分平稳和舒适是得益于陀螺仪构成的航向姿态参考系统。随着列车提速，消除车厢摆动尤其高速转弯时的摆动，就要借助于陀螺仪。还有，汽车行驶中的定位和导向，在目前主要靠GPS，但GPS的使用存在着被动性的缺点，当GPS与陀螺组合在一起时，才使汽车导向和自动驾驶真正具备了主动性。陀螺仪的应用十分广泛，以上的例子只是极少的一部分。 以上列举的应用是通过陀螺仪和伺服控制系统共同实现的，而陀螺仪在其中充当了一个十分重要的、不可缺少的角色。 陀螺仪的种类很多，包括机电的、激光的、光纤的、压电的和微机械的等等。各种陀螺仪都具有自身的优点。但到目前为止，在众多类型的陀螺中，光纤陀螺更受到各种应用的关注。 光纤陀螺本质上是由光电子器件组成的光干涉仪系统，没有任何活动部件，这就决定了光纤陀螺具有一系列独特的优点：不怕冲击振动，可以在恶劣的力学环境下应用；对角速 率的反应极快；角速率测量灵敏度高；测量速率范围高达；潜在的成本低；加工简单。 这些优点是其它陀螺不能比拟的。 国内外十分重视光纤陀螺的发展和应用，但目前国内发展速度跟不上需求，至今尚未生产和达到应用。主要问题是总体技术未达到应用的要求，而与光纤陀螺相关的光电子器件在技术和数量上又满足不了陀螺总体的设计要求。 通信光电子器件产业在国内已经有相当的规模，但主要市场的还是针对光通信行业，对光电子器件的另一个应用市场，即光纤陀螺和光纤传感器，还未被受到足够的重视。研究其原因，从商业角度考虑，是因为光纤陀螺市场尚未形成，不能成为推动光纤陀螺专用的光
高亮度光纤耦合半导体激光器 High Brightness Fiber Coupled Diode Laser 凯普林光电 1 引言 光纤耦合半导体激光器以其体积小、光束质量好、寿命长及性能稳定等优势在各领域得到广泛应用，主要作为光纤激光器的泵浦源、固体激光器泵浦源，也可直接应用于激光医疗，材料处理如熔覆、焊接等领域。受光纤激光器向高功率方向发展趋势的影响，半导体激光器也在向高功率、高亮度发展，高亮度半导体激光器具有较高的光功率密度，经合束器合束同样成为高功率光纤激光器理想的泵浦源。目前光纤耦合半导体激光器结构主要有单管耦合激光器、多单管耦合激光器、迷你Bar以及Bar条/叠阵系列，多单管耦合激光器因其具有高可靠性而成为光纤激光器的主流泵浦源之一，本文主要介绍通过多单管光纤耦合技术实现高亮度半导体激光器的技术与实现。 2 多单管结构 多单管结构是将多路分立的半导体激光器发出的光束经过整形、重新排列、合束后耦合进入单根光纤，从而可提高激光器输出功率。由于分立半导体激光器芯片必须安装在具有一定大小的热沉上，如果直接将多个半导体激光器的输出光束进行排列并聚焦耦合，通常由于受到每个芯片和其热沉体积的限制，合并光束体积较大，很难获得小芯径高亮度的光纤耦合输出。为减小合并光束的空间体积大小，必须采取一定的措施。为此，凯普林自主研发的多单管耦合结构采用阶梯热沉、聚焦透镜、耦合光纤以及独特的安装方式，光路设计简化了结构的复杂性，减小了组件的体积，大大提高了半导体激光器输出的功率，同时保证了耦合点的合理工作温度，如图1所示。 在进行多单管耦合前可对分立半导体激光器芯片进行老化筛选，从而保证了多单管耦合后的可靠性。单管的随机失效特性独立，相比于Bar条、叠阵无热效应干扰，单管的可替换也增加了其耐用性，具有较高的成本优势。
本技术提供了一种光纤配线架，包括：母板(2)、ARM主机(4)、远端服务和光纤耦合器(1)；所述光纤耦合器(1)插入所述母板(2)中；所述母板(2)与所述ARM主机(4)连接；所述ARM主机(4)与所述远端服务连接；所述光纤耦合器(1)与光纤连接，用于获取光纤的散射红外光，并将获取的红外光波转换为微电流或微电压数据；所述ARM主机(4)用于，将电流/电压信号转变为可传输于IP网络的数据并通过IP网络将数据传输到远端服务。本技术提供的技术方案通过红外传感器获取散射红外光实现全天候监测光纤的通信状态。 技术要求 1.一种光纤耦合器，其特征在于，包括：耦合部(13)和一端设有红外传感器(11)的电路板(12)； 所述耦合部(13)一端与电路板(12)具有红外传感器(11)的一端固定，所述耦合部(13)的另一端与光纤连接；所述电路板(12)的另一端插入可与光纤耦合器(1)连接的外部设备； 所述红外传感器(11)用于获取与所述耦合部连接的光纤在通信中发出的散射红外光波，并将红外光波转换为微电流或微电压数据。 2.如权利要求1所述的光纤耦合器，其特征在于，所述耦合部正中位置设置有凹槽； 所述红外传感器(11)固定于所述耦合部的凹槽处。 3.如权利要求1所述的光纤耦合器，其特征在于，所述光纤为单模/多模；
优选的，所述光纤耦合器(1)设置于光纤配线架壳体(5)上； 优选的，还包括，外壳； 所述外壳包裹所述耦合部。 4.一种光纤配线架，其特征在于，包括：母板(2)、ARM主机(4)、远端服务和如权利要求1-3任一项所述的光纤耦合器(1)； 所述光纤耦合器(1)插入所述母板(2)中；所述母板(2)与所述ARM主机(4)连接；所述ARM 主机(4)与所述远端服务连接； 所述光纤耦合器(1)与光纤连接，用于，获取光纤的散射红外光，并将获取的红外光波转换为微电流或微电压数据； 所述ARM主机(4)用于，将电流/电压信号转变为可传输于IP网络的数据并通过IP网络将数据传输到远端服务。 5.如权利要求4所述的光纤配线架，其特征在于，所述光纤线路监测装置还包括排线(3)；所述母板(2)包括耦合器电路板插槽(21)和电路板排线插槽(22)；所述ARM主机包括ARM主机排线插槽(41)； 所述电路板排线插槽(22)和ARM主机排线插槽(41)通过所述排线(3)连接； 优选的，所述光纤耦合器(1)、所述耦合器电路板插槽(21)和排线插槽(22)的个数大于等于1； 优选的，所述光纤耦合器具有编号和位置信息； 所述光纤耦合器的编号与接入所述光纤耦合器的光纤的编号一致； 所述耦合器的位置信息与接入所述光纤耦合器的光纤的位置一致。 6.如权利要求5所述的光纤配线架，其特征在于，所述ARM主机(4)还包括：管理主机(42)；
光纤耦合器光纤耦合器（Coupler）又称分歧器（Splitter），是将光讯号从一条光纤中分至多条光纤中的元件，属于光被动元件领域，在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路中都会应用到，与光纤连接器分列被动元件中使用最大项的（根据ElectroniCat资料，两者市场金额在2003年约达25亿美元）。光纤耦合器可分标准耦合器（双分支，单位1×2，亦即将光讯号分成两个功率）、星状／树状耦合器、以及波长多工器（WDM，若波长属高密度分出，即波长间距窄，则属于DWDM），制作方式则有烧结（Fuse）、微光学式（MicroOptics）、光波导式（WaveGuide）三种，而以烧结式方法生产占多数（约有90％）。烧结方式的制作法，是将两条光纤并在一起烧融拉伸，使核芯聚合一起，以达光耦合作用，而其中最重要的生产设备是融烧机，也是其中的重要步骤，虽然重要步骤部份可由机器代工，但烧结之后，仍须人工作检测封装，因此人工成本约占10～15％左右，再者采用人工检测封装须保品质的一致性，这也是量产时所必须克服的，但技术困难度不若DWDMmodule及光主动元件高，因此初期想进入光纤产业的厂商，大部分会从光耦合器切入，毛利则在20～30％。国外业者有JDS、E-Tek、Oplink、Gould等，目前都已直接在大陆设厂生产耦合器跳线先说配线架吧，就是外线（电信线路）和内线进行交换为了方便管理而设的线路管理的机架。通常外线是架好不用动的，内现在表层，员工调了位置或人员流动时就要对号码或分机进行相应的移动，这就是跳线。跳线，实际上就是将用户的端口在交换机上（网络）和配线架上（语音）做一个调整，但现在的弱电几乎都是在配线架上面完成，网络和语音都在一块的，这就是网管的基本工作。另外顺便说一句，现在还有一种光纤跳线，在配线架上面用的，俗名也叫跳线/尾纤，呵呵。 尾纤尾纤又叫猪尾线，只有一端有连接头，而另一端是一根光缆纤芯的断头，通过熔接与其他光缆纤芯相连，常出现在光纤终端盒内，用于连接光缆与光纤收发器（之间还用到耦合器、跳线等）。跳线，就是两端有连接头（如ST、SC、FC、MTRJ等等）的一段线缆（有光纤跳线、双绞线跳线及其他铜缆跳线等），作用是直接连接两个标准接口设备互连1、图解交换机设备的级联双绞线端口的级联级联既可使用普通端口也可使用特殊的MDI-II端口。当相互级联的两个端口分别为普通端口（即MDI-X）端口和MDI-II端口时，应当使用直通电缆。当相互级联的两个端口均为普通端口（即MDI-X）或均为MDI-II端口时，则应当使用交叉电缆。无论是10Base-T以太网、100Base-TX快速以太网还是1000Base-T千兆以太网，级联交换机所使用的电缆长度均可达到100米，这个长度与交换机到计算机之间长度完全相同。因此，级联除了能够扩充端口数量外，另外一个用途就是快速延伸网络直径。当有4台交换机级联时，网络跨度就可以达到500米。这样的距离对于位于同一座建筑物内的小型网络而言已经足够了！1．使用Uplink端口级联现在，越来越多交换机（Cisco交换机除外）提供了Uplink端口（如图1所示），使得交换机之间的连接变得更加简单。图1Uplink端口Uplink端口是专门用于与其他交换机连接的端口，可利用直通跳线将该端口连接至其他交换机的除Uplink端口外的任意端口（如图2所示），这种连接方式跟计算机与交换机之间的连接完全相同。需要注意的是，有些品牌的交换机（如3Com）使用一个普通端口兼作Uplink端口，并利用一个开关（MDI/MDI-X转换开关）在两种类型间进行切换。图2利用直通线通过Uplink端口级联交换机. 2．使用普通端口级联如果交换机没有提供专门的级联端口（Uplink端口），那么，将只能使用交叉跳线，将两台交换机的普通端口连接在一起，扩展网络端口数量（如图3所示）。需要注意的是，当使用普通端口连接交换机时，必须使用交叉线而不是直通线。图3利用交叉线通过普通端口级联交换机光纤端口的级联由于光纤端口的价格仍然非常昂贵，所以，光纤主要被用于核心交换机和骨干交换机之间连接，或被用于骨干交换机之间的级联。需要注意的是，光纤端口均没有堆叠的能力，只能被用于级联。1．光纤跳线的交叉连接所有交换机的光纤端口都是2个，分别是一发一收。当然，光纤跳线也必须是2根，否则端口
多模光纤激光器 可见光和红外光半导体激光器都可以和多模光纤耦合，通过光纤输出。光纤输出的优点是可以随意改变光路方向，此类激光器多用于探测仪器及医疗仪器等。光纤出口光斑大小和光纤长度可由客户选择。光纤耦合模块具有大功率、高亮度的连续光输出，其输出为圆光束、小孔径和对称的请打零贰玖捌捌柒贰陆柒柒叁光斑形状，可广泛应用于医疗、材料处理、固体激光器泵浦、工业及航空、航天等诸多领域。光纤耦合模块的输出波长可满足固体激光器泵浦、医疗诊断及冶疗所需的波段。在工业应用上可被金属及其它材料有效地吸收，可用于激光焊接、打孔和材料处理。光纤的小数值孔径及小芯径有效地改善了激光器的输出亮度、功率密度和光束质量。 Visible light and infrared laser diode can be and multimode optical fiber coupling, through the optical fiber output. The advantages of optical fiber output is free to change the direction of the light path, such lasers to detect more instruments and medical instruments, etc. Fiber export spot size and fiber length can be selected by the customer. Fiber coupling module has high power, high brightness, light output, the output for the circular beam and small aperture shape and symmetry of light, can be widely used in medical, materials processing, solid state laser pump, industrial and aviation, aerospace and other fields. Fiber coupling module output wavelength can meet please dozen zero two nine pure two land and pure pure three solid laser pumped, medical
LD耦合模拟演示 2019.6.12
目录 第一章绪论 (3) 第二章半导体激光与光纤耦合的理论 (4) 2.1 半导体激光器输出光束特性 (4) 2.2 光纤的基本理论 (5) 2.3 光纤耦合条件 (6) 第三章 10WLD耦合模拟 (7) 3.1 光路结构及器件参数 (7) 3.2 耦合模拟 (7) 3.3 光路优化 (9) 第四章大功率LD耦合模拟 (10) 4.1 光路结构 (10) 4.2 耦合模拟 (11) 第五章结论 (16)
第一章绪论 本文利用Zemax对10W与30W两种LD耦合方式进行了模拟，除对现有10WLD 耦合工作进行验证之外，也为30WLD的光纤耦合工作提供了设计指导。
第二章半导体激光与光纤耦合的理论 2.1 半导体激光器输出光束特性 温度对半导体输出功率的影响很大，温度越高，LD的输出功率越低。这就使得LD的有源层非常薄，厚度大约只有1μm，宽度一般在几十到几百μm。由于有源层非常狭窄，激光在传输的过程中就会发生衍射，光束会变得发散，如图1所示。 图表 1 半导体激光器出射光斑示意图 半导体激光器的桶中功率（PIB）定义为：光强下降到最大光强的1/2处所对应的角度，即半亮全宽时的全角发散角。垂直发散角用θ⊥表示，水平发散角用θ∥表示。对于激光与光纤的耦合，发散角越小，调整的容忍度越大，越有利于高效率的耦合。我们选择的LD芯片为Oclaro的SES12-915-02，其输出的中心波长为910nm，输出功率12W，θ⊥为58°，θ∥为10.5°。
2.2 光纤的基本理论 图表 2 光纤的结构 光纤的一般结构如图2所示，纤芯与包层为其结构主体。最外的涂覆层用于保护 光纤，纤芯的折射率为n1，包层折射率为n2，n1＞n2，因此光束在纤芯与包层的交界 面可以发生全反射而实现低损传播。 为了满足全反射的实现条件，对照射到光纤端面的角度有要求，通过推算不难得 到以下的公式： （1.1） 其中NA为光纤的数值孔径，n0为空气折射率，简单计算可以取1,φ0为入射光束 与水平方向的夹角，大于此数值的光束由于不能发生全反射而无法耦合入光纤。 我们采用的耦合光纤，纤芯为105μm，包层为125μm，NA=0.22，属于多模光纤。
大功率半导体激光器光纤耦合技术调研报告 1．前言 近年来，高功率光纤激光器因其优良的性能日益受到人们的重视和青睐，被广泛地应用于工业加工、空间光通信、医疗和军事等各个方面，其迅速发展在很大程度上得益于大功率高亮度半导体激光器技术的进步，大功率半导体激光光纤耦合技术一直是高功率光纤激光器技术的一项关键核心技术。相反地，半导体激光器泵浦的高功率光纤激光器（DPFL）的发展也带动了大功率半导体激光器技术，尤其是大功率半导体激光光纤耦合技术的进步。 由于单管半导体激光器（LD）的输出功率受限于数瓦量级，远不能满足高功率光纤激光器泵浦源的要求，要获得更大输出功率须采用具有多个发光单元的激光二极管阵列（LD Array）。按照结构形式的不同，激光二极管阵列分为线阵列（LD Bar）和面阵列（LD Stack），分别如图1(a)和(b)所示，其中LD Bar的输出功率一般在数十瓦至百瓦量级，而LD Stack的输出功率一般在数百瓦乃至上千瓦。无论是单管LD还是LD Array，由其固有结构特点决定了半导体激光器具有光束发散角较大，输出光束光斑不对称，亮度不高等问题，给作为高功率光纤激光器泵浦源的实际应用带来很大困难和不便。一个较好的解决方法是将半导体激光耦合进光纤输出，这样既可以利用光纤的柔性传输，增加使用的灵活性，又可以从根本上改善半导体激光器的输出光束质量。 Fig.1 （a）LD Bar 和（b）LD Stack 大功率半导体激光器阵列光纤耦合技术作为一项高新技术，具有很高的技术含量，涉及半导体材料、纤维光学技术、微光学技术、微精细加工技术和耦合封装技术等关键单元技术。目前为止，大功率半导体激光器阵列光纤耦合技术主要采用两条技术路线：光纤束耦合法和微光学系统耦合法。下面将主要以LD Bar 光纤耦合技术为例，就该两种方法进行详细阐述。 2．大功率半导体激光器阵列光纤耦合技术 2．1光纤束耦合法 光纤束耦合法（又称光纤阵列耦合法）是早期使用的一种光纤耦合技术，具有结构简单明了、耦合效率高、各发光元的间隙不影响整体光束质量和成本低等优点。该方法通过微光学系统将LD Bar各个发光单元发出的光束在快轴方向进行准直和压缩后，与相同数目的光纤阵列一一对应耦合，然后通过光纤合束在
光纤耦合器 光纤耦合器（Coupler）又称分歧器（Splitter），是将光讯号从一条光纤中分至多条光纤中的元件，属於光被动元件领域，在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路中都会应用到，与光纤连接器分列被动元件中使用最大项的（根据ElectroniCat资料，两者市场金额在2003年约达25亿美元）。光纤耦合器可分标准耦合器（双分支，单位1×2，亦即将光讯号分成两个功率）、星状／树状耦合器、以及波长多工器（WDM，若波长属高密度分出，即波长间距窄，则属於DWDM），制作方式则有烧结（Fuse）、微光学式（Micro Optics）、光波导式（Wave Guide）三种，而以烧结式方法生产占多数（约有90％）。烧结方式的制作法，是将两条光纤并在一起烧融拉伸，使核芯聚合一起，以达光耦合作用，而其中最重要的生产设备是融烧机，也是其中的重要步骤，虽然重要步骤部份可由机器代工，但烧结之後，仍须人工作检测封装，因此人工成本约占10～15％左右，再者采用人工检测封装须保品质的一致性，这也是量产时所必须克服的，但技术困难度不若 DWDM module及光主动元件高，因此初期想进入光纤产业的厂商，大部分会从光耦合器切入，毛利则在20～30％。由於进入门槛较低，国内也有一些超低价的标准型光耦合器 （1×2），售价甚至在14美元以下，但品质仍待改进。目前台湾投入光耦合器的业者包括光炬、波若威、台精、光腾、超越光、伟电、华隆、百讯、上诠等，大陆投入的企业有上海上诠、深圳中和光学有限公司、武汉邮电科学研究院、上海光城邮电通信设备公司、上海天脉光纤通讯科技有限公司、天津新光通信有限公司、深圳光波公司、柏业公司等，而国外业者则有JDS、E Tek、Oplink、Gould等，已有直接在大陆设厂生产耦合器 通信系统中光开关的现状及发展前景 2002-12-04 14:15 华中科技大学光电子工程系杨俊阮玉 摘要 光开关是较为重要的光无源器件，在光网络系统中可对光信号进行通断和切换。光开关在光分/插复
% 单模光纤与多模光纤的耦合 clear all format long a1 = 52.5e-6; % 多模光纤半径a a0 = 4.1e-6; %单模光纤半径 wl = 1550e-9; %波长lambda n01 = 1.4544; n02 = 1.45; %单模光纤折射率 n1 = 1.4574; n2 = 1.4420; %多模光纤折射率 V0 = 2*pi*a0/wl*sqrt(n01^2-n02^2); %单模归一化频率 w = a0/sqrt(log(2)*(0.65+1.619*V0^-1.5+2.879*V0^-6)); %高斯光束半高宽 v = 1:50; %纤芯模序数 V = 2*pi*a1/wl*sqrt(n1^2-n2^2); %多模归一化频率 uv = (2*v-1/2)*pi/2; wv = sqrt(V^2-uv.^2); up = 2*(w/a1)^2*exp(-0.5*w^2/a1*uv.^2); down1 = besselj(0,uv).^2 + besselj(1,uv).^2; down2 = besselk(1,wv).^2./besselk(0,wv).^2; down3 = besselj(0,uv).^2; down = down1+(down2-1).*down3; eta = real(up./down); %{ eta = 2*(w/a1)^2*exp(-0.5*w^2/a1*((2*v-1/2)*pi/2).^2)./ ..., (besselj(0,((2*v-0.5)*pi/2)).^2 + besselj(1,((2*v-0.5)*pi/2)).^2+ ..., (besselk(1,sqrt(V^2-((2*v-0.5)*pi/2).^2)).^2./besselk(0,sqrt(V^2-((2*v-0.5)*pi/2).^2)).^2 -1).* ..., besselj(0,((2*v-0.5)*pi/2)).^2); %} plot(v,eta,'*','markersize',5)
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光迅文件编号 产品名称
: : 多模耦合器
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目
1
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2
DESCRIPTION.................................................................................................................................................3 1.1 Product Function ................................................................................................................................3 850nm Wideband Coupler（FTB） ................................................................................................................3 1.2 Related Product List: ............................................................................................................................3 OPTIC SPECIFICATION： ............................................................................................................................3
Dimension ...............................................................................................................................................................3 3 PIGTAIL AND CONNECTOR ........................................................................................................................6 4 OPERATION/STORAGE TEMPERATURE/HUMIDITY..............................................................................6 5 QUALIFICATION .............................................................................................................................................6 Reliability .........................................................................................................................................................6 6 ENVIRONMENTAL SAFETY ............................................................................................................................7
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课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目：光纤耦合器的耦合比与耦合区长度的关系仿真 初始条件： 具有一定的光纤光学基础知识，能较好地理解光纤耦合器的工作原理及其性能指标；会使用光学仿真软件，如Beamprop等；具备装有Beamprop或其他光学仿真软件的计算机平台。 要求完成的主要任务： 1.学会使用Beamprop光学仿真软件； 2.学习掌握光纤耦合器的工作原理及其性能指标； 3.利用Beamprop软件进行光纤耦合器的耦合比与耦合区长度的关系仿真， 并对仿真结果进行分析总结。 时间安排： 1．2011年6月27日分班集中，布置课程设计任务、选题；讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课设答疑事项。 2．2011年6月28日至2011年7月7日完成资料查阅、设计、制作与调试；完成课程设计报告撰写。 3.2011年7月8日提交课程设计报告，进行课程设计验收和答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 摘要................................................................................................................................ I Abstract ......................................................................................................................... II 1绪论.. (1) 2光纤耦合器简介 (2) 2.1光纤耦合器的原理及制作 (2) 2.2光纤耦合器的类型及结构 (4) 3 Beamprop的使用简介 (6) 4耦合比与耦合区长度的关系仿真 (9) 4.1光纤耦合器的绘制 (9) 4.2仿真的前期准备 (10) 4.3仿真结果 (10) 5个人小结 (13) 参考文献 (14)
连接器介绍 连接器是我们电子工程技术人员经常接触的一种部件。它的作用非常单纯：在电路内被阻断处或孤立不通的电路之间，架起沟通的桥梁，从而使电流流通，使电路实现预定的功能。连接器是电子设备中不可缺少的部件，顺着电流流通的通路观察，你总会发现有一个或多个连接器。连接器形式和结构是千变万化的，随着应用对象、频率、功率、应用环境等不同，有各种不同形式的连接器。例如，球场上点灯用的连接器和硬盘驱动器的连接器，以及点燃火箭的连接器是大不相同的。但是无论什么样的连接器，都要保证电流顺畅连续和可靠地流通。就泛指而言，连接器所接通的不仅仅限于电流，在光电子技术迅猛发展的今天，光纤系统中，传递信号的载体是光，玻璃和塑料代替了普通电路中的导线，但是光信号通路中也使用连接器，它们的作用与电路连接器相同。 使用理由 设想一下如果没有连接器会是怎样？这时电路之间要用连续的导体永久性地连接在一起，例如电子装置要连接在电源上，必须把连接导线两端，与电子装置及电源通过某种方法（例如焊接）固定接牢。这样一来，无论对于生产还是使用，都带来了诸多不便。以汽车电池为例。假定电池电缆被固定焊牢在电池上，汽车生产厂为安装电池就增加了工作量，增加了生产时间和成本。电池损坏需要更换时，还要将汽车送到维修站，脱焊拆除旧的，再焊上新的，为此要付较多的人工费。有了连接器就可以免除许多麻烦，从商店买个新电池，断开连接器，拆除旧电池，装上新电池，重新接通连接器就可以了。这个简单的例子说明了连接器的好处。它使设计和生产过程更方便、更灵活，降低了生产和维护成本。
连接器的好处 改善生产过程 连接器简化电子产品的装配过程。也简化了批量生产过程； 易于维修 如果某电子元部件失效，装有连接器时可以快速更换失效元部件； 便于升级 随着技术进步，装有连接器时可以更新元部件，用新的、更完善的元部件代替旧的； 提高设计的灵活性 使用连接器使工程师们在设计和集成新产品时，以及用元部件组成系统时，有更大的灵活性。 基本性能 连接器的基本性能可分为三大类：即机械性能、电气性能和环境性能。 机械性能 机械性能就连接功能而言，插拔力是重要地机械性能。插拔力分为插入力和拔出力（拔出力亦称分离力），两者的要求是不同的。在有关标准中有最大插入力和最小分离力规定，这表明，从使用角度来看，插入力要小（从而有低插入力LIF和无插入力ZIF的结构），而分离力若太小，则会影响接触的可靠性。 另一个重要的机械性能是连接器的机械寿命。机械寿命实际上是一种耐久性（durability）指标，在国标GB5095中把它叫作机械操作。它是以一次插入和一次拔出为一个循环，以在规定的插拔循环后连接器能否正常完成其连接功能（如接触电阻值）作为评判依据。连接器的插拔力和机械寿命与接触件结构（正压力大小）接触部位镀层质量（滑动摩擦系数）以及接触件排列尺寸精度（对准度）有关。 电气性能 电气性能连接器的主要电气性能包括接触电阻、绝缘电阻和抗电强度。 ①接触电阻高质量的电连接器应当具有低而稳定的接触电阻。连接器的接触电阻从几毫欧到数十毫欧不等。 ②绝缘电阻衡量电连接器接触件之间和接触件与外壳之间绝缘性能的指标，其数量级为数百兆欧至数千兆欧不等。 ③抗电强度或称耐电压、介质耐压，是表征连接器接触件之间或接触件与外壳之间耐受额定试验电压的能力。 环境性能 环境性能常见的环境性能包括耐温、耐湿、耐盐雾、振动和冲击等。
日常常见连接器的分类及应用场境 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一、常见连接器的分类 1、条形/压按式连接器 2、圆形连接器 3、矩形/重载连接器 4、射频同轴连接器 5、PCB/印刷电路板连接器 6、线对线连接器 7、FFC/FPC/薄膜电缆连接器 8、扁平电缆连接器 9、电脑设备连接器 10、视频/音频信号连接器 11、手机连接器 12、电源连接器 13、高压连接器 14、车用连接器 15、航空连接器 16、高速信号链接器 17、光纤连接器 18、微波连接器 19、防水连接器 20、耐高温连接器 二、应用场境
HDMI 连接器广泛应用于机顶盒、DVD 播放机、个人电脑、数位音响与电视机等家电设备中。据HDMI Licensing 技术研讨会统计，截至2010 年2 月HDMI的采用厂商数量已达到970 家，预计今年底将达到1,000 家。In-stat 预测，到2010 年全球采用HDMI 的设备将达到4.7 亿部以上，到2013 年将增长至近8.2 亿台。 IEEE 作为一种数据传输的开放式技术标准，IEEE-1394被应用在众多的领域，包括数码摄像机、高速外接硬盘、打印机和扫描仪等多种设备。IEEE-1394 技术使用最广的还是数字成像领域，支持的产品包括数码相机或摄像机等。三星电子预测，2015 年全球单反相机销量将达到1,536 万台，给IEEE 连接器市场带来商机。 FPC 由于尺寸较小和具有灵活性，FPC/FFC 连接器已经在办公设备和家用电器中得到更多的使用。各种消费电子产品和相关的LCD 部件，仍然是FPC/FFC 连接器最重要的应用，随着3G 日益流行，手机产业也是其一大市场，除此之外，其应用范围还已扩展到工业领域，如仪表、汽车电子、医疗设备和军用器材等，来自新兴应用的需求日益增加，将推动该产业以每年8-10% 的速度增长。 射频同轴 射频同轴连接器的主要应用市场有无线通信设备、汽车电子设备、医疗器械、航空航天及军事导航等领域。根据智多星顾问数据，受通信、军事等下游应用领域市场需求增长的影响，2012 年全球射频同轴连接器市场规模将达到25.13亿美元。 光纤 联合市场调研报告称，在中国大陆，通讯领域的增长是光纤连接器市场的支柱，约有20 家制造商加入竞争。光纤连接器行业分析调研预测，2011 年的需求将增长20%，但价格会下降15~20%。并把北美作为主要的出口市场。 电脑连接 随着电脑行业对DisplayPort 产品的采用日益广泛，将有效刺激DisplayPort 产品的市场需求。受全球电脑及组件主要制造商的支持，液晶显示器、笔记本和上网本都将带有DisplayPort 接口。iSuppli 公司预计，2012 年全球DisplayPort连接器市场出货量将达到263,300 万台。
高亮度光纤耦合泵浦激光器的发展 摘要：文章将就nlight公司不断发展的高亮度激光二极管模块作一个报告。这些模块以nlight公司PearlTM产品平台为基础，在输出功率、亮度、波长稳定、波长性能方面显示突出优势。该系统基于十四个单管激光器，采用空间光聚焦方式将激光耦合到光纤芯径为105μm，数值孔径NA小于0.14的光纤。我们目前实现了超过100W的光功率在波长为9xx nm的二极管亮度超过了20MW/cm2-str,运行效率大约50%。另外结果也显示了超过70W的光耦合在8xx nm。也展示了在波长14xx nm和更长的波长有卓越的纪录的光纤耦合技术，其中功率超过15W，7.5mm-mrad的光束质量。这些高亮度，高效率，高波长稳定性的成果显示了下一代固体激光和光纤激光器所需的泵浦技术。 关键词：光纤耦合二极管激光器、高亮度。 1.介绍 高亮度光纤耦合二极管激光器打开了二极管激光器在工业和泵浦应用上新的应用领域。nLIGHT公司已展示了具有优越亮度的设备应用在各种工业和泵浦应用中。 在Photonics West 2009 展会上nLIGHT公司介绍了高亮度光纤耦合激光器二极管模块，展示了超过100W光功率耦合进105μm，0.15 NA的光纤，相对应的亮度超过20 MW/cm2-str1。本文着重介绍了这项技术的应用在泵浦模块从79x 到15xx nm。一如往常，这些设备都是基于nLIGHT公司高功率大面积单管结构的专利，即自由空间组合的一个简洁和廉价的方法2。这种方法保留了激光二极管的功率和高亮度，造就具有最佳亮度和效率的设备。 2.高亮度泵浦激光器应用 对高亮度的激光模块结构发展的几点注意事项。首先，平台和工具必须与波长无关，使其适用于整个频谱激光二极管。其次，光设计的效率应尽可能高。最后，激光二极管模块的可靠性，必须充分被评估和验证。 nLIGHT公司的高亮度激光二极管模块最初是为泵浦光纤激光器而研制。更高亮度泵浦源能够使更高功率的光纤激光器通过其性能空间地耦合更大数量的泵浦和更有效的将它们耦合到光纤中。脉冲光纤激光器也需要高亮度泵浦模块，以减少有源光纤长度和相应光纤的非线性。在脉冲光纤激光器设法处理好非线性以使激光器脉冲长度更短和峰值功率更高。 过去几年我们致力于解决泵浦应用包括以下几点：